Næsten slidfri glidelejer til høje accelerationer i produktudkastere

• Hvad der var brug for: Plastleje lavet af iglidur J
• Krav: Automatiseringsvirksomheden var på udkig efter komponenter med en drastisk reduktion af de bevægelige strukturelle ikke-motoriserede masser og efter en leje- og føringsteknologi, der muliggør accelerationer på op til ca. 250m/s2 (25g).
• Branche: Emballageteknologi
• Succes for kunden: Udholdenhedstest udført internt viste, at selv efter flere millioner løftecyklusser og en køreafstand på flere tusinde kilometer kunne der ikke konstateres nogen væsentlig slitage på CFK-rørene og iglidur J-glidelejerne.

I pakke- og fyldemaskiner og inden for transportteknologi er der brug for produktejektorer, der pålideligt kan adskille og udstøde defekte produkter enkeltvis fra produktstrømmen ved meget høje outputhastigheder. Tidligere brugte man pneumatiske cylindre til dette formål, men de fungerer ikke pålideligt i moderne højhastighedsmaskiner.
Jung Antriebstechnik und Automation GmbH leverer derfor lineære motormoduler som UltraDynamikTM, der er udstyret med standard stålskinner og føringsvogne, hvori der kører kuglekæder. Disse systemer opnår tophastigheder på op til 5 m/s og accelerationer på op til 150 m/s2 ved cyklusfrekvenser på ca. 500 - 1.000 cyklusser pr. minut. De bruges af kunder i kontinuerlig drift.
Spidskræfterne i denne lineære motorteknologi er løbende blevet øget gennem forbedrede magnetiske materialer med samme motorstørrelse. De bevægelige motormasser er dog forblevet næsten de samme. Dette resulterer i en drastisk øget accelerationskapacitet for disse nye lineære motorer.
Teknisk set kan denne høje motordynamik ikke udnyttes med konventionelle styringer, som er fremstillet ved hjælp af rullelejeteknologi og stålmaterialer. Årsagerne til dette er de relativt store bevægelige ikke-motoriserede masser i stålkonstruktionselementerne og frem for alt de høje accelerationer, der gør det umuligt for lejeelementerne at "rulle" efter hensigten.
Automatiseringsvirksomheden var derfor på udkig efter komponenter med en drastisk reduktion af de bevægelige ikke-motoriserede strukturelle masser og efter en leje- og føringsteknologi, der muliggør accelerationer på op til ca. 250m/s2 (25g).

Det nye design af aktuatoren fokuserede på en radikal reduktion af de bevægelige masser. Derfor blev der valgt to 10 mm CFK-rør som styreelementer og en frontplade lavet af CFK. Ved at bruge disse materialer kunne de strukturelle bevægelige masser reduceres fra 263 gram til 45 gram sammenlignet med det konventionelt (stål) designede HighDynamic lineære motormodul. Kun ved at reducere massen radikalt er det muligt at øge accelerationsværdierne.
Med hensyn til valget af et passende leje til styring af CFK-røret blev der truffet beslutning om iglidur J-glidelejer, hvorved i alt fire lejer blev installeret i to blyskruestøtteblokke (se billedet nedenfor).
Med disse komponenter kan den nydesignede aktuator f.eks. udføre et slag på 160 mm på kun 60 ms, styret af banekurven. Under en sådan bevægelsesproces opnås hastigheder på 4 m/s og accelerationer på 200 m/s2 (20 g) selv på dette korte slag. Den rene accelerations- eller bremseproces er afsluttet efter en køreafstand på kun 40 mm.
For at kunne udtale sig om denne løsnings praktiske egnethed på lang sigt startede Jung Antriebstechnik en serie af udholdenhedstests, hvor den nye aktuator blev testet under meget reelle forhold. Det viste sig, at selv efter flere millioner slagcyklusser og en køreafstand på flere tusinde kilometer kunne der ikke konstateres nogen nævneværdig slitage på CFK-rørene og iglidur J-glidelejerne. På grund af de gode resultater af testene blev produktet præsenteret for offentligheden på MOTEK 2015 efter endt test.